Equalização iterativa para canal aditivo ruidoso com interferência intersimbólica para dois usuários

FACEPEEsta dissertação avalia algoritmos de equalização iterativa (ou equalização turbo) em sistemas de comunicação, para emprego em canais de acesso múltiplo. Tais canais permitem o acesso simultâneo a mais de um usuário, tendo como saída do canal uma combinação dos sinais transmitidos pelos usuários. Em particular, é dada ênfase ao caso em que dois usuários binários transmitem simultaneamente em um canal aditivo (2-BAC) em presença de ruído aditivo gaussiano branco e interferência intersimbólica (ISI) para um único receptor, denotado canal aditivo binário ruidoso com ISI. A codificação é baseada na concatenação serial de um codificador convolucional com um entrelaçador e um modulador. A recepção é dividida em duas etapas, equalização e decodificação, em um processo iterativo de troca de informação suave. O receptor utiliza a estrutura em série de um equalizador e um módulo com entrada e saída suave, denotado módulo SISO, ambos propostos para a aplicação em canais aditivos de acesso múltiplo, em um processo de decodificação iterativa e colaborativa. São apresentados algoritmos para o equalizador e o módulo SISO que atualizam continuamente as probabilidades a posteriori dos símbolos de entrada e saída dos usuários que dividem o canal, permitindo uma decodificação conjunta das mensagens transmitidas pelos usuários. Para a equalização iterativa são apresentados três novos algoritmos a saber SISO-2BAC, A-SISO-2BAC e MMSE-2BAC. Os sistemas propostos são implementados, por meio de simulação em computador, com codificadores e decodificadores para o 2-BAC ruidoso com ISI. São apresentadas curvas de taxa de erro de bit versus relação sinal ruído para análise dos sistemas.This dissertation evaluates algorithms of iterative equalization (or turbo equalization) in communication systems, for use in multiple access channels. Such channels allow simultaneous access to more than one user, having as output a combination of the signals transmitted by the users. In particular, it emphasizes the cases where two binary users transmit simultaneously in an additive channel (2-BAC) in presence of additive white Gaussian noise (AWGN) and intersymbolic interference (ISI) to a single receiver, denoted noisy binary additive channel with ISI. The encoding is based on the serial concatenation of a convolutional encoder with an interleaver and a modulator. The reception is divided into two stages, equalization and decoding, in an iterative process of soft information exchange. The receiver uses the serial structure of an equalizer and a module with soft input and soft output, denoted SISO module, both proposed for the application in multiple access additive channels, in an iterative and collaborative decoding process. Equalizer and SISO algorithms are presented in order to continually update the a posteriori joint probabilities of the input and output symbols of the users, allowing a joint decoding of the messages transmitted by the users. For the iterative equalization, three new algorithms are presented namely SISO-2BAC, A-SISO- BAC and MMSE-2BAC. The proposed systems are implemented by computer simulation with encoders and decoders for noisy 2-BAC with ISI. Bit error rate versus signal-to-noise ratio curves are presented for systems analysis